I n d on e s i an   Jo u r n al   o El e c t r i c al   En gi n e e r i n g   an d   C o m p u te r   S c i e n c e   V o l .   1 6 ,   N o .   2 N o v e m b e r   201 9 ,   pp.   66 9 ~ 67 7   IS S N :   2502 - 4752 ,   D O I :   10. 1 1591 / i j e e c s . v 1 6 .i 2 . pp6 6 9 - 6 7 7             669       Jou r n al   h o m e pa ge ht t p: / / i ae s c or e . c om / j our na l s / i nde x . php/ i j e e c s   T w o - c h a m b e r s s o f t   a c t u a t o r   b e n d i n g   a n d   r o t a t i o n a l   p r o p e r t i e s   f o r   u n d e r w a t e r   a p p l i c a t i o n       M u h amm ad   R u s yd i   M u h amm ad   R az i f 1 A h m ad   A th i F a u d z i 2 I l i   N ajaa   A i m i   M o h d   N o r d i n 3   Tar i q   R e h m an 4 ,   D yah   E k as h an ti   O c to r i n D e w i 5   1 ,3 F a c ul t y   o f   E ng i ne e r i ng   T e c hno l o gy ,   U ni v e r s i t i   T un   H us s e i n   O nn   M a l a y s i a ,   M a l a y s i a   2 ,4 S c hoo l   o f   E l e c t r i c a l   E ng i ne e r i ng ,   F a c ul t y   o f   E ng i ne e r i ng ,   U n i v e r s i t i   T e k no l o g i   M a l a y s i a ,   M a l a y s i a   2 C e nt e r   f o r   A r t i f i c i a l   I nt e l l i g e nc e   a nd  R o bo t i c s   ( C A I R O ) ,   U ni v e r s i t i   T e kno l o g i   M a l a y s i a ,   M a l a y s i a   5 S c hoo l   o f   B i o m e di c a l   E ng i ne e r i ng   a nd   H e a l t h   S c i e nc e s ,   F a c ul t y   o f   E ng i ne e r i ng ,     U ni v e r s i t i   T e k no l o g i   M a l a y s i a ,   M a l a y s i a       A r ti c l e   I n fo     A B S TR A C T   Ar t i c l e   h i s t or y :   R e c e i v e d   F e b   9,   20 19   R e v i s e M a y   10,   20 1 9   A c c e pt e M a t   2 2 ,   2 01 9       T hi s   p a pe r   pr e s e nt s   a   s t udy   o be ndi ng   a nd  r o t a t i o na l   pr o pe r t i e s   o f   t w o - c ha m be r s   s o f t   a c t ua t o r   f o r   unde r w a t e r   a pp l i c a t i o n .   P r e v i o us   s t udy   de m o ns t r a t e t h e   a c t ua t o r   c ha r a c t e r i s t i c s   r e qu i r e t o   o pt i m i z e   t h e   be nd i ng   pe r f o r m a nc e   a nd  i t s   po t e nt i a l   t o   pe r f o r m   unde r w a t e r   b e c a us e   o f   t h e   a c t ua t o r   m a t e r i a l .   H o w e v e r ,   t he r e   i s   l e s s   s t udy   o f   t he   a c t ua t o r   pe r f o r m a nc e   unde r w a t e r   a s   w e l l   a s   ho w   t he   a c t u a t o r   t i ps   r o t a t i ng   dur i ng   a c t ua t o r   be nd i ng   m o t i o n.   I t hi s   pa pe r ,   t hr e e   t e s t s   ha v e   be e pr o po s e w h i c a r e   c om pa r i s o ns   o f   be ndi ng   a ng l e   s i m ul a t i o a nd  e x pe r i m e nt   i a i r   e nv i r o nm e n t ,   be n di ng   a ng l e   pe r f o r m a nc e   i a i r   a nd  un de r w a t e r   e nv i r o nm e nt   a s   w e l l   a s   r o t a t i o na l   a ng l e   o f   a c t ua t o r   t i i a i r   e nv i r o nm e nt .   T he   be nd i ng   a ng l e   o f   s o f t   a c t ua t o r   i s   m e a s u r e d   ba s e d   o d i s p l a c e m e n t   i n   ho r i z o nt a l   a nd   v e r t i c a l   a x i s   a n f o r   r o t a t i o na l   a ng l e ,   gy r o   s e ns o r   ha s   be e u s e d .   B a s e o t h e   a n a l y s i s ,   i t   i s   pr o v e t ha t   t he   f a b r i c a t e d   s o f t   a c t ua t o r   p e r f o r m s   a l m o s t   s i m i l a r   t r e n t o   t he   s i m u l a t i o n.   I t   i s   a l s o   d e m o ns t r a t e t ha t   t he   a c t u a t o r   p e r f o r m s   a l m o s t   do ubl e   be nd i ng   m o t i o unde r w a t e r   e nv i r o nm e nt   c o m pa r e t o   i a i r   e nv i r o nm e nt   a t   t he   s a m e   pr e s s ur e ,   a n t he   a c t ua t o r   i s   a bl e   t o   r o t a t e   90 º   i a i r   e n v i r o nm e nt   w i t h   t he   s u pp l i e pr e s s ur e   5 k P a .   Ke y w or d s :   B e n di n g   Ro t a t i o n a l   S of t   a c t ua t o r   T w o - c h a m b e r s   U n de r w a t e r   C opy r i gh t   ©   201 9   I n s t i t ut e   o f   A dv anc e E ng i ne e r i ng   and   S c i e nc e .     A l l   r i gh t s   r e s e r v e d .   Cor r e s pon di n g   Au t h or :   M uha m m a R us y di   M uha m m a d   R a z i f ,     F a c ul t y   of   E n g i n e e ri n T e c hn o l o gy ,   U n i v e r s i t i   T u n   H us s e i O nn  M a l a y s i a M a l a y s i a .   E m a i l :   r us y di @ ut h m . e du. m y       1.   I N TR O D U C TI O N     R e c e n t l y ,   m a n y   un de r w a t e r   t e c hn o l o gi e s   ha v e   be e n   d e ve l o p e t o   h e l p   h u m a n s   m a n e uv e r   unde r w a t e r .   S o m e   r e s e a r c h e r   i m pl e m e n t e b i o m i m i c r y   t e c hn i q ue   t o   ge n e r a t e   t hrus t   a n p r o duc e   h i g m a n e uv e r i ng  s uc h   a s   T h u nni f o r m   s w i m m e r s   a nd  H um pba c w h a l e   f i n s   [1] .   T h e y   a r e   us i n v a r i o us   ki n d   of   a c t ua t i o n   t e c hn o l o gi e s   i n c l ud i n e l e c t r i c a l   m o t o r   [2 - 4] ,   s ha pe   m e m o r y   a l l oy   (S M A [5] ,   p i e z o e l e c t r i c   [6] Io n i c   P o l y m e r - M e t a l   Co m po s i t e   (IP M C)   [7]   a nd  m i c r o e l e c t r o m e c h a n i c a l   s y s t e m   (M E M S [8] .   I p r o duc i n g   a   f l e xi b l e   m ove m e n t   s uc h   a s   M a nt a ’s   w i n gs   [9] ,   s t a r f i s h   r o b o t   [10]   a n B l a c G h o s t   K ni f e   F i s h ’s   f i n   [11 ] ,   s o f t   a c t ua t o r   t e c hn o l o gy   i s   s e l e c t e t o   be   us e be c a us e   of   i t s   h i gh   f l e xi b i l i t y ,   s i m pl e   s t ruc t u r e ,   w a t e r   r e s i s t a n c e ,   hi g h   c o m pl i a n c e   a n d   l i g h t   w e i gh t   [12] .   B a s e o n   t h o s e   a dv a nt a ge s ,   s o f t   a c t ua t o r   i s   p r e di c t e t o   ha v e   a   g r e a t   po t e n t i a l   t o   b e   us e i n   m a ri n e   e n gi n e e r i n t e c hn o l o g y   a s   a n   a l t e rn a t i v e   pr o pul s i o n   s y s t e m   fo r   m a ri n e   t r a n s po rt a t i o n   i n   f ut u r e .   T h e   s o f t   a c t ua t o r   t e c hn o l o g y   i s   m a de   f r o m   e l a s t i c   m a t e r i a l   s uc h   a s   r ub b e r   a n i t   i s   c a t e go r i z e i nt o   t w o   t y p e s   w h i c h   a r e   f i b e r   r e i n f o r c e a n d   f i b e r l e s s   r e i n f o r c e [13 ,   14] .   It   w a s   f i r s t   i n i t i a t e by   H F   S c h ul t e   i n   1960s   by   pr o po s i n M c K i b be n   m us c l e   [15] .   S c h ul t e   [15]   f o c us e h i s   s t u dy   o n   t h e   e ff e c t   of   b r a i de p a t t e rn  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   1 6 ,   N o .   2 N o v e m be r   2 01 9   :     66 9 - 67 7   670   a r o un t h e   M c K i bb e n   m us c l e   t ow a r ds   a c t u a t o r   m o v e m e n t   w h e n   p r e s s uri z e d ,   e i t h e r   i t   pe r f o r m e c o n t r a c t i o n,   e xt e n s i o n,   o r   s t i f f n e s s   c h a n ge .   T h e   s t ud i e w a s   f ur t h e c o n t i nue by   m a n y   r e s e a r c h e r s   t o   i m p r o v e   t h e   m e c h a ni s m   a nd  pe r f o r m a n c e   o f   s of t   a c t ua t o r.   L a t e s t   de s i g n   o f   t h e   s o f t   M c K i bb e n   a c t u a t o us e t hi s t ruc t u r e [16 - 18]   a n d   t h e   i nn o v a t i o i i t s   f a b r i c a t i o t e c h ni que   i m p r o v e t i m e   t a ke t o   c o m pl e t e   a a c t ua t o r   f a b ri c a t i o n   i n   l e s s   t h a h o ur.   T hi s   t e c hni que   i n t r o d uc e a   m e t h o t o   us e   r e a dy - m a de   s i l i c o n e   t ub e   a n k ni t t i n f i b e r ,   t h e n   s e a l e t h e m   w i t h   c a ps   a t   b o t h   e n d s   of   t h e   a c t ua t o r   [19] .   I n   b e n di ng  c ha ra c t e r i s t i c   o pe r a t i o n ,   s o m e   i n v e s t i ga t o r s   ha p r o po s e m ul t i p l e   c h a m b e r s   f o r   be n di n i n   hi g h   de g r e e   of   f r e e do m   [20] w h i l e   o t h e r s   s ugge s t e n e w   de s i gn   a n n e w   b r a i di n t e c hni que s   s uc h   a s   B e l l ow   s t r uc t u r e   [21 - 2 3 ]   a n d   c o m b i n i ng  d i f fe r e nt   pa t t e rn   f i b e r   w e a ve   [24] .   A l l   t h e   p r o po s e m e t h o ds   a n a pp r o a c h e s   h a v e   i t s   a dv a nt a ge s   a n l i m i t a t i o n   de pe n di ng  o n   t h e   a ppl i c a t i o n   n e e de d.   F o r   e x a m p l e ,   i n   B e l l ow   s t r uc t u r e ,   t h e   a c t ua t o r   r e qui r e d   s m a l l   a m o un t   o f   s uppl i e pr e s s ur e   c o m pa r e t o   o t h e r   de s i g n   a n i t   c o ul be   f l a ppi n i n   r i g h t   a nd  l e f t   di r e c t i o n   by   s uppl i e po s i t i v e   pr e s s ur e   a n n e ga t i v e   pr e s s ure   [25] .   H ow e ve r ,   t h e   l o a t ha t   i t   c o ul w i t h s t a n d   i s   l ow .   T h e   di f fe r e nt   pa t t e rn   f i b e r   w e a v e   i n   s of t   a c t ua t o r   de v e l o pe d   by   F a udz i   e t   a l .   [26]   a s   m e n t i o n e e a rl i e i m p r o v e t h e   t e c hni que   i n   b e n di ng  m o t i o n   w i t h o ut   t h e   n e e of   t w o   o r   m o r e   a c t ua t o r s   a s   do n e   by   S uz um o r i   e t   al .   [27] .   B ut   t h e   di f f e r e n t   pa t t e rn   f i b e r   w e a v e   a c t ua t o r   ha s   l i m i t a t i o n   a s   i t   c o ul b e n t o   o n e   di r e c t i o n   i a   s i ngl e   de g r e e   of   f r e e do m .   M ul t i pl e   c ha m b e r s   i t h e   o t h e r   ha n ha s   p r o v e n   g r e a t   num b e r   de g r e e   of   f r e e d o m ,   b ut   i t s   m o l di ng  a n d   f a b r i c a t i o p r o c e s s   be c o m e   m o r e   c o m pl e x.   A l t h o ug h   m a n y   i n v e n t i o n s   i s o f t   a c t ua t o r   de s i g n   a n a pp l i c a t i o n   r e c e n t l y ,   t h e r e   a r e   m o r e   s t u di e s   o n   t wo - c h a m b e r s   s o f t   a c t ua t o r   h a s   b e e n   u nn o t i c e d.   L a t e s t   s t udy   i n   t w o - c h a m b e r s   s o f t   a c t ua t o r   ha s   b e e n   a dv a n c i n o n   o pt i m a l   b e n di ng  c ha r a c t e r i s t i c   de s i gn   a nd  a p pl i c a t i o n   i n   r o b o t i c   [12] .   T h e   t w o   c h a m b e r s   s of t   a c t ua t o r   h a s   g r e a t   po t e n t i a l   t o   b e   e xpl o r e i n   f l a pp i n a ppl i c a t i o n   b e c a us e   of  i t s   a dv a nt a ge   t o   be n s y m m e t ri c a l l y   i n   r i g ht   a n l e f t   di r e c t i o n   [12] ,   a n i t s   b o d y   m a de   f r o m   e l a s t i c   a n w a t e r p r o o f   m a t e r i a l   m a ke   i t   s ui t a b l e   f o r   u n de r w a t e r   us a ge T hus   t hi s   pa pe r   p r e s e n t s   t h e   c o n t i nua t i o n   s t udy   o n   t w o   c h a m b e r s   s o f t   a c t ua t o r   by   c o m pa ri n i t s   b e n di ng  pe r f o r m a n c e   i n   a i r   a nd  w a t e e n v i r o n m e n t   a s   w e l l   a s   a c t ua t o r ’s   r o t a t i o na l   pe r f o r m a n c e   a s   s uppl i e p r e s s ur e   i n c r e a s e d .   T h e   t w o - c h a m b e r s   b e n di n a c t u a t o r   i s   s i m ul a t e i ni t i a l l y   i n   f i n i t e   e l e m e n t   s o f t w a r e   a n i t s   pe r f o r m a n c e   i s   t h e n   v a l i da t e e xpe r i m e n t a l l y .   T h i s   c ha r a c t e r i s t i c   s t udi e s   of  t w c h a m b e r s   s of t   a c t ua t o r   b e n di n pe r f o r m a n c e   i n   a i r   e n v i r o nm e n t   a n u n de r w a t e r   a s   w e l l   a s   i t s   t i ps   r o t a t i o na l   pe r f o r m a n c e   a r e   n e e de fo r   f ut ur e   a pp l i c a t i o n   i r o bo t i c   t ha t   us i ng  f l a ppi n m o t i o n   u n de r w a t e r   s uc h   a s   b i o n i c   r o bo t i c   f i n   o r   s a f e   a c t ua t i o p r o pe l l e f o r   a   b oa t .       2.   M ET H O D O L O G Y   T h e   m e t h o do l o g y   of  t w c h a m b e r s   s of t   a c t ua t o r   b e n di ng  a nd  r o t a t i o n a l   pr o pe rt i e s   s t a r t e by   de s i gni n a nd  s i m ul a t i ng  t w o - ch a m b e r s   s of t   a c t ua t o r   i n   f i n i t e   e l e m e n t   a na l y s i s   s of t w a r e .   A f t e r   t h e   s i m ul a t i o s t udy   h a s   b e e n   c o m pl e t e d,   t h e   m o l d   w i l l   b e   p r e pa r e a nd   t h e n   t h e   a c t u a t o w i l l   b e   f a b r i c a t e d .   O n c e   t h e   a c t ua t o r   i s   r e a dy ,   t h e   t e s t i n g   f o r   b e n di n pe r f o r m a n c e   i n   a i e n v i r o nm e nt   a n w a t e r   e n v i r o n m e n t   a s   w e l l   a s   t i r o t a t i o n   w i l l   b e   c o n duc t e by   s uppl y i n p n e um a t i c   pr e s s ur e   i n s i de   t h e   a c t ua t o r ’s   c h a m b e r .   T h e   s uppl i e pr e s s u r e   w i l l   b e   i n c r e a s e by   kP a   up   t o   75  kP a   a n t h e   r e s ul t s   o f   a c t ua t o b e n di n g   a nd  t i r o t a t i o n   w i l l   b e   c o m put e d.   T h e n,   t h e   b e n d i n g   r e s ul t s   i a i e n v i r o n m e nt   a n d   w a t e r   e n v i r o n m e nt   w i l l   b e   c o m pa r e d.   T h e   s t r uc t u ra l   de s i g n   o f   t w o - c h a m b e r s   s of t   a c t ua t o r   c o n s i s t s   of  a   c y l i n d ri c a l   r ub b e r   t ub e   w i t h   t w h o l e s   i n s i de   i t   a s   c ha m b e r s ,   a nd  r e i n f o r c e w i t t h e   f i b e r   a ro un i t s   c y l i n d ri c a l   b o d y .   T h e n,   o n e   e n o f   t h e   c h a m b e r s   i s   c l o s e t o   e n s ur e   t h e   s upp l i e p r e s s u r e   e n c l o s e i n   t h e   c h a m b e r .   T h e   a c t ua t o r   b e n di ng  o c c ur s   a s   t h e   p r e s s ur e   i c ha m b e i n c r e a s e b e c a us e   t h e   f i b e r   l i m i t i n a c t ua t o r   e xpa n s i o n   i n   a xi a l   di r e c t i o n .   A s   a   r e s ul t ,   a c t ua t o r   b e n ds   t o   t h e   o ppos i t e   di r e c t i o n   i n   w h i c h   t h e   a i r   p r e s s ur e   i s   s uppl i e d.   I n   de s i g ni n c r o s s   s e c t i o n   a r e a   of   t h e   a c t ua t o r,   s e ve r a l   c r i t e ri a   s uc h   a s   l a r ge   c ha m b e r   s u r f a c e   a r e a ,   r a t i o   o s e pa r a t i n w a l l   t o   a c t ua t o r   t h i c k n e s s   i s   2. 5,   f i b e r   l o c a t i o n   i n   t h e   m i dd l e   of   a c t ua t o r   t hi c kn e s s ,   s t i f f   f i b e r   m a t e r i a l   a n s o f t   r ub be r   m a t e r i a l   [12] ,   n e e t o   b e   c o n s i de r e a s   t h e s e   w o ul be   a ff e c t i n g   t h e   b e n di ng  pe r f o r m a n c e .   T h e   r a t i o   o f   s e pa ra t i ng  w a l l   t o   a c t ua t o r   t h i c k n e s s   i s   s e t   t o   2. b e c a us e   i t   ha s   b e e n   p r o v e n   t o   be   t h e   o pt i m i z e de s i g f o r   t w o - c h a m b e r s   s o f t   a c t ua t o r   b e n di n pe r f o r m a n c e   a s   s i m ul a t e a nd  e xpe r i m e n t e by   S uz um o r i   e t   a l .   [ 9].   T h e   c r o s s   s e c t i o n a l   a r e a   of   t h e   a c t ua t o r   i s   i l l us t ra t e a s   i n   F i gu r e   1.   W e   f i r s t l y   s e t   t he   a c t ua t o r   d i a m e t e r   a n a c t u a t o r   l e n gt h   t o   15. 95  m m   a n d   145   m m   r e s pe c t i v e l y .   T h e n ,   w e   c h oo s e   3. 625  m m   a n d   1 . 45  m m   v a l ue s   f o r   s e pa r a t i n g   w a l l   t hi c kn e s s   a n a c t ua t o r   t h i c k n e s s   r e s pe c t i v e l y   t o   e n s ur e   t h e   r a t i o   b e t w e e n   t h e m   i s   2. 5 .   T h e s e   v a l ue s   a r e   c h o s e n   t o   ha v e   a n   o pt i m i z e s i z e   o f   c h a m b e s u r f a c e   a r e a   a nd  po s s i b l e   t o   b e   f a b r i c a t e w i t h   t h e   c u rr e n t   a v a i l a b l e   t e c hn o l o g y .   R ubbe r   a nd  f i b e r   m a t e ri a l s   us e i t w o - c h a m b e r s   s o f t   a c t u a t o a r e   r o o m   t e m pe ra t u r e   v ul c a ni z a t i o n   (R T V a n n y l o n   w i t s o f t   a n s t i f f   c h a r a c t e r i s t i c s   r e s pe c t i v e l y .   T he   r ub b e r   i s   m a de   by   R T V - 3481  f r o m   X i a m e t e r ®   w i t h   1 . 733 M P a   Y o u n M o dul us   a nd  0 . 49  P o i s s o n ’s   r a t i o   w h e r e a s   t h e   f i b e r   i s   n y l o n   t y pe   w i t h   300 kP a   Y o un m o dul us   a n 0 . P o i s s o n ’s   r a t i o .   T h e   c ha r a c t e r i s t i c s   of   a c t ua t o r ’s   s t r uc t u r e   a n i t s   m a t e r i a l s   a r e   s i m pl i f i e d   i T a b l e   a n d   T a b l e   2.       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       T w o - c ham be r s   s of t   ac t uat or   be ndi n an r o t at i ona l   pr op e r t i e s   . . . .   ( Muham m ad  R us y di   Muham m a R az i f )   671       F i gu r e   1 .   C r o s s   s e c t i o n a l   de s i g n   o f   t w o - c h a m b e r s   s o f t   a c t ua t o r       T a b l e   1 .   A c t u a t o r ’s   s t r uc t u r e   P ro p e rt i e s   V a l u e s   A c t u a t o l e n g t h   1 4 5   m m   A c t u a t o d i a m e t e r   A c t u a t o t h i c k n e s s   1 5 . 9 5   m m   1 . 4 5   m m   W a l l   t h i c k n e s s   3 . 6 2 5   m m     T a b l e   2 .   A c t u a t o r ’s   m a t e r i a l   P ro p e rt i e s   V a l u e s   Y o u n g   m o d u l u s   o f   ru b b e r   1 . 7 3 3 8   k P a   Y o u n g   m o d u l u s   o f   fi b e r   P o i s s o n s   ra t i o   o ru b b e r   3 0 0 0   k P a   0 . 4 9   P o i s s o n s   ra t i o   o f i b e r   0 . 3         A f t e r   t h e   di m e n s i o n   a n m a t e ri a l   f o r   s of t   a c t ua t o r   a r e   s e l e c t e d,   t h e   a n a l y s i s   i s   c o n duc t e i n   f i n i t e   e l e m e n t   s i m ul a t i o n   us i ng  M A R C ®   s of t w a r e   t o   pr e di c t   i t s   b e n di n a ngl e   pe r f o r m a n c e .   M A R C ®   ha s   b e e n   c h o s e n   a s   s i m ul a t i o n   t o o l   b e c a us e   i t   p r o v i de s   o pt i m i z e s o l ut i o n   f o r   n o nl i n e a a na l y s i s   of   s t a t i c ,   dy n a m i c   a n d   m ul t i - p h y s i c s   c o n di t i o n   w h i c h   i s   s ui t a b l e   f o r   s o f t   a c t ua t o r   m o de l .   In   M A R C ®   s o f t w a r e ,   6376  e l e m e n t s   h a v e   b e e n   c r e a t e t o   f o r m   a n   a c t u a t o r   w i t h   t h e   t o pa r t   o f   t h e   a c t u a t o r   i s   s e t   t o   f i x.   T h e n ,   b o un d a r y   c o n di t i o n   i s   s e t   t o   o n e   of   t h e   a c t ua t o r   c ha m b e r s   w i t h   p r e s s ur e   o f   kP a   t o   7 kP a .   A f t e r   t ha t ,   a n y   c h a n ge s   i n   h o r i z o n t a l   a n d   v e r t i c a l   di s p l a c e m e n t   o f   a c t ua t o r   t i i s   c o m put e fo r   m e a s u re m e n t   o f   b e n di ng  a n g l e   a nd  a n y   t i r o t a t i o n   i n   z - a xi s   i s   m e a s u r e d   a s   i n   F i gu r e   2 .   I F i gu r e   2,   α   r e p r e s e n t   t he   b e n di n a n gl e   o f   t h e   a c t u a t o a f t e p r e s s uri z e d   a n B   r e p r e s e n t   t h e   a n gl e   o f   t i r o t a t i o o f   t h e   a c t u a t o r.           F i gu r e   2 .   B e n d i n g   a n g l e   m e a s u r e m e nt   (l e f t a nd  r o t a t i o n   a n gl e   m e a s u r e m e n t   ( r i g ht )       In  a c t u a t o r   f a b r i c a t i o n   p r o c e s s ,   t h e   m o l d   n e e t o   b e   r e a dy   fi r s t .   T hr e e   s e t s   o f   m o l w e r e   p r e pa r e na m e i nn e r   m o l d ,   o ut e m o l a n t w o   r o ds   w i t h   h o l de r   us i n g   CA D   s o f t w a r e   a n d   t h e y   w e r e   f a b r i c a t e us i ng  Ro l a nd  CN C   m a c hi n e .   I nn e r   t hi c k n e s s   i s   f a b r i c a t e f i r s t   us i n g   i nn e r   m o l a n t w o   r o ds   w i t h   h o l de r   w e r e   put   i n   t h e   m i ddl e   o f   t h e   m o l t o   m a ke   c h a m b e r s .   T h e n ,   a n   a m o u nt   o f   l i qui r ub b e r   i s   po ur e i n t o   t h e   m o l d.   A f t e t h e   rub be r   h a rde n e d ,   t h e   f i b e r   i s   c o i l e a r o un t h e   i nn e r   t hi c kn e s s   a n d   t h e n   i t   i s   p ut   i n t o   o ut e r   m o l f o r   f i n i s hi n p r o c e s s .   A ga i n,   a n o t h e r   rub be r   w i t h   m i x i n c uri n g   a ge nt   i s   po ur e i n t o   t h e   o ut e r   m o l t o   m a ke   t h e   o ut e r   t hi c k n e s s .   F i gu r e   3   a nd  F i gu r e   4   i l l us t ra t e d   t h e   m o l ds   a n d   t h e   f a b r i c a t e d   a c t u a t o r .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   1 6 ,   N o .   2 N o v e m be r   2 01 9   :     66 9 - 67 7   672       F i gu r e   3 .   A c t u a t o m o l d.   F r o m   a b o ve     I nn e r   m o l d,   o ut e m o l a n d   r o w i t h   h o l de r           F i gu r e   4 F a b r i c a t e s o f t   a c t ua t o r       In   e xpe ri m e n t a l   a na l y s i s ,   t h r e e   t e s t s   a r e   c o n duc t e t i n v e s t i g a t e   t h e   pe r f o r m a n c e   of  s o f t   a c t ua t o r.   Ini t i a l l y ,   t h e   s i m ul a t i o n   o f   b e n di n a n gl e   a c t u a t o r   i s   v a l i da t e w i t h   t h e   f a b r i c a t e a c t u a t o r   i n   a i r   e n v i r o nm e nt .   T h e n,   t h e   s a m e   t e s t i ng  i s   r e pe a t e i n   w a t e e n v i r o nm e n t   a n t h e   di f f e r e n c e s   b e t w e e n   t h e m   a r e   c o m pa r e d.   T h e   e xpe r i m e nt a l   t e s t i n o f   bo t h   i s   i m po r t a n t   a s   i t   t e l l   us   h o w   m uc h   p r e s s ur e   i s   n e e de fo r   t h e   a c t ua t o r   t o   be n i n   s pe c i f i c   a n gl e .   F i na l l y ,   t h e   a c t ua t o r   t i p   r o t a t i o na l   i s   m e a s u r e t o   s e e   t h e   t h e   c url i ng  b e h a v i o o f   t h e   a c t u a t o r .   T h i s   m e a s u r e m e n t   i s   n e e de fo r   c e r t a i n   a ppl i c a t i o n s   f o r   e xa m pl e   i g r i ppi n g   pu r po s e ,   i t   r e qui r e s   t h e   a c t u a t o r   t i t o   a t   l e a s t   r o t a t e   t o   180º  t o   t o uc h   t h e   t o of   t h e   a c t ua t o r.   N o t e   t h a t   t h e   r o t a t i o n   a ngl e   i s   n o t   c o n duc t e i n   w a t e r   e n v i r o n m e nt   a s   t h e   gy r o   s e n s o r   i s   n o t   s u i t a b l e   f o r   n o n - w a t e r   p r o o fe c o n di t i o n .   F o r   a l l   e xpe r i m e nt a l   s e t up ,   o n e   e n d   o f   t h e   a c t u a t o i s   f i xe t o   a a c t u a t o h o l de a nd  t h e   p n e um a t i c   pr e s s u r e   i s   i n s e r t e i nt o   o n e   of   t h e   a c t u a t o r   c ha m b e r   t hr o ug a   s m a l l   t ub e   o n   i t s   uppe r   p a r t .   T h e t h e   p r e s s ur e   i s   i n s e r t e a n i n c r e a s e by   kP a   f r o m   kP a   t o   75  kP a   t o   pr o duc e   b e n di n m o t i o n.   N e xt ,   t h e   c h a nge s   i b e n di n a n g l e   a n t i r o t a t i o n   a n gl e   a r e   m e a s u r e d.   T h e   a c t u a t o r   s e t up  f o r   a l l   t e s t s   a n i t s   f i n a l   m o t i o n   a f t e r   b e i n p r e s s ur i z e by   p n e um a t i c   s uppl y   a r e   i l l us t r a t e i n   F i g u r e   5.   F i gu r e   5 (a )   s h o w s   t h e   a c t ua t o r   b e i n t e s t e d   i n   a i r   e n v i r o nm e nt   f o r   be n di n m o t i o n   w h e r e a s   F i gu r e   5 (b s h o w s   t h e   a c t ua t o r   b e i n t e s t e un de r w a t e r   f o r   b e n di n m o t i o n .   F o r   b e n di ng  a n g l e   m e a s u r e m e n t ,   F i gu r e   i s   r e f e rr e d.   F r o m   t h e   f i gur e ,   a n y   c h a n ge s   o s o f t   a c t ua t o r   t i a r e   c a pt u r e by   us i n hi g h   r e s o l ut i o n   c a m e ra   a n t h e   c h a n ge s   i n   h o ri z o n t a l   a n v e r t i c a l   di s pl a c e m e n t   i t   i s   m e a s u r e d.   A f t e r   t ha t ,   t h e   b e n di ng  e qua t i o a r e   de r i v e a s   i n   E qu a t i o n   (1)  a n E qua t i o n   (2 ) .   In   t h o s e   e qua t i o n s ,   α  r e p r e s e n t s   b e n di n a n gl e   o t h e   a c t u a t o r,   m e a s u r e o n   a c t ua t o r   t i di s pl a c e m e nt   i n   h o ri z o n t a l   a n v e r t i c a l   a xe s   [10] .   D i s p l a c e m e n t   o f   a c t ua t o t i i h o r i z o nt a l   a nd  v e r t i c a l   a xe s   a r e   r e pr e s e nt e by   a n y ,   w h e r e a s   v a l ue s   i n   z - a xi s   i s   n e gl e c t e b e c a us e   of   ve r y   s m a l l   r e a di ng  ob s e r v e d.   T h e   y   v a l ue   i s   c o m pa r e t o   145  m m   b e c a us e   of   t h e   h e i g ht   o f   t h e   a c t u a t o r.   T h e   s a m e   p r o c e dur e   i s   r e pe a t e f o r   b e n di n g   m e a s u r e m e nt   i w a t e e n v i r o nm e n t   a nd   d i s c us s e i n   n e x t   s e c t i o n.     ,   i f   y   i s   l e s s   t h a 14 m m   (1)        ,   i f   y   i s   g r e a t e r   t h a 1 45  m m `   (2)     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       T w o - c ham be r s   s of t   ac t uat or   be ndi n an r o t at i ona l   pr op e r t i e s   . . . .   ( Muham m ad  R us y di   Muham m a R az i f )   673   F o r   r o t a t i o n   a n gl e   m e a s u r e m e n t ,   i t   i s   a t t a i n e di r e c t l y   us i n g   M P U - 6050  gy r o   s e n s o r   t ha t   di s p l a y e d   i n   A r d ui n o ®   r e a l   t i m e   s e r i a l   m o ni t o r.   G y r s e n s o r   i s   a   us e f ul   de v i c e   w h i c h   a b l e   t o   s e n s e   a n y   c h a n ge s   i n   3 - a x i s   r o t a t i o n s ,   us u a l l y   c a l l e y a w ,   pi t c h   a n r o l l .   I o ur  s i t u a t i o n,   w e   a c t i v a t e o n l y   t h e   pi t c h   r o t a t i o n   b e c a us e   t h e   t i o t h e   a c t ua t o r   i s   r o t a t i n i n   y - a xi s .   A s   t h e   pr e s s u r e   i n   a c t ua t o r ’s   c h a m b e r   i n c r e a s e ,   t h e   a c t ua t o r   t i s t a rt s   t o   r o t a t e ,   c a us e t h e   gy r o   s e n s o r   a c t i v a t e m e a s u r e m e n t   o f   ro t a t i o n   ra t e   a r o u n a   p a r t i c ul a r   a xi s ;   x,   y   a n z .   F o r   r o t a t i o na l   c a l c ul a t i o n,   F i g u r e   ha s   b e e n   r e f e r r e w he r e   t h e   a xi s   o r i e nt a t i o n,   B   c a n   b e   de r i v e b i n t e g r a t i ng  t h e   ra t e   o f   r o t a t i o n   o v e r   t i m e   a s   i n   E qu a t i o n   ( 3 ) .   F i gu r e   6   s h o w s   t h e   r o t a t i o n a l   m e a s u r e m e n t   us i ng  g y r o   s e n s o r   a n d   i t s   f i n a l   m o t i o a f t e b e i ng  p r e s s u r i z e w i t pn e u m a t i c   s upp l y .     A n g l e   o f   y   a x i s ,   B   =     R a t e   o f   r o t a t i o n           (3)         (a )     (b )     F i gu r e   5 ( a )   B e n di n g   a ngl e   m e a s u r e m e n t   i a i e n v i r o nm e n t   b e fo r e   a n d   a f t e p r e s s u r i z e (b B e n di ng  a n gl e   m e a s u r e m e nt   i w a t e e n v i r o nm e n t   b e fo r e   a n a f t e p r e s s uri z e d           F i gu r e   6 A c t u a t o w i t gy r o   s e n s o r   b e fo r e   pr e s s u r i z e (l e f t a n r o t a t i o n   a n g l e   m e a s u r e m e nt   a f t e pr e s s u r i z e ( ri g h t )       3.   R ES U LTS   A ND  D IS C U S S I O N     T h e   a i m s   o f   t h i s   s t udy   a r e   t o   a na l y z e   t h e   pe r f o r m a n c e   o f   t w o - c h a m b e r s   s o f t   a c t ua t o r   i n   a i e n v i r o n m e n t   a n u nde r w a t e r   a s   w e l l   a s   i t s   r o t a t i o n a l   c h a ra c t e r i s t i c .   By   h a v i n a   c o m p r e h e n s i v e   da t a   o n   t w o - c h a m b e r s   s of t   a c t ua t o r   pe r f o r m a n c e ,   t h e   po t e n t i a l   o a c t ua t o r   t o   be   a ppl i e i n   m o de rn   t e c hn o l o g y   w o ul c o n t ri b ut e   be n e f i t s   i n   f ut u r e   s a f e   a c t ua t i o n   m o t i o n   u n de r w a t e r.   I n   t h i s   s t u dy ,   t h e   da t a   c o l l e c t e a r e   s i m u l a t i o of   be n di n g   pe r f o r m a n c e   o f   t h e   a c t ua t o r   a s   w e l l   a s   i t s   e xpe ri m e nt a l   r e s ul t s .   B o t h   r e s ul t s   a r e   p l o t t e i n   F i gu r e   7 (a a ga i n s t   p n e um a t i c   s upp l i e p r e s s u r e .   T h e   s a m e   a c t ua t o i s   t h e s e t   u n de r w a t e r   a n d   t h e   b e n di ng  pe r f o r m a n c e   a r e   pl o t t e i n   F i gu r e   7(b a ga i n s t   p n e um a t i c   s uppl i e p r e s s ur e .   I n   F i gu r e   7 (c ),   t h e   r o t a t i o na l   t i of   t h e   a c t ua t o r   m o t i o n   i s   r e c o r de a ga i n s t   p n e um a t i c   s uppl i e pr e s s ur e .   T h e   i n c r e m e nt   i n   p n e um a t i c   s up pl i e pr e s s u r e   w e r e   s e t   t o   5   kP a   f o r   a l l   e xpe ri m e n t a l   t e s t i ng  u n t i l   t h e   m a xi m um   75   kP a   p r e s s u r e   a p pl i e d .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   1 6 ,   N o .   2 N o v e m be r   2 01 9   :     66 9 - 67 7   674     (a )       (b )       (c )     F i gu r e   7 ( a )   B e n di n g   a ngl e   o f   t h e   a c t u a t o r   i n   s i m u l a t i o n   a n d   e xpe r i m e nt   i n   a i e n v i r o n m e n t   (b b e n d i n a n g l e   of   t h e   a c t u a t o i n   a i a nd  w a t e r   e n v i r o nm e nt s   (c R o t a t i o o f   t h e   a c t u a t o r   t i p   i a i e n v i r o nm e n t       In   F i gu r e   7( a ),   b o t h   s i m u l a t i o n   a nd  e xpe ri m e n t   r e s ul t s   fo r   t h e   a c t u a t o r   b e n di ng  a ngl e   i n   a i e n v i r o n m e n t   i n c r e a s e a s   t h e   s uppl i e p r e s s ur e   i n c r e a s e d.   T h e   t r e n ds   a r e   a l m o s t   s i m i l a r   a t   l o w   pr e s s ur e   s uppl i e (b e l o w   25  kP a a nd  t h e   di f f e r e n c e   b e n di n g   r e a d i n g   o c c ur   a t   h i g h e p r e s s u r e   s uppl i e d.   T h e   a v e r a ge   b e n di n a n gl e   d i f fe r e n c e   b e t w e e n   bo t h   g ra p h s   i s   f r o m     t o   8º  f o r   a   c o n d i t i o n   o f   s a m e   s uppl i e p r e s s u r e   i s i m ul a t i o n   a n e xpe r i m e nt .   T h e   d i f fe r e n c e   r e pr e s e nt   e rr o r   o f   16%  a t   s upp l i e p r e s s u r e   30  kP a   a nd  i t   r e duc e d   t o   7%  a s   t h e   s u ppl i e p r e s s ur e   r e a c h e m a xi m um   75   kP a .   T h e   l o w   e rr o r   i n   n o n l i n e a m a t e r i a l   c o ul b e   c o n s i de r e a c c e pt a b l e ,   t h us   v a l i d a t e   t h e   s i m u l a t i o m o de l .   In  F i gu r e   7(b ),   t h e   s a m e   e xpe r i m e n t a l   r e s ul t s   o f   be n di n g   pe r f o r m a n c e   i n   a i r   e n v i r o nm e nt   a s   i F i gu r e   7(a i s   c o m pa r e t o   t h e   e xpe ri m e n t a l   u nde r w a t e r .   F r o m   o b s e r v a t i o n,   i t   s h o w s   t h a t   t h e   a c t ua t o pe r f o r m s   m o r e   b e n di ng  i w a t e e n v i r o n m e n t   a t   t h e   s a m e   s uppl i e p r e s s u r e   w i t h   t h e   v a l ue   o f   be n di n g   unde r w a t e r   a l m o s t   do ub l e .   F o r   e xa m pl e ,   a t   t h e   s uppl i e pr e s s ur e   20  kP a ,   t h e   a c t u a t o r   b e n di ng  a n g l e s   unde r w a t e r   a n a i r   e n v i r o nm e n t   c o m put e a r e   23. 5º  a nd  12 . 5º  r e s pe c t i v e l y .   T h e   do u b l e   v a l ue   di ff e r e n c e   i n   b e n di n a n g l e   pe r f o r m a n c e   fo r   b o t h   c o n di t i o n s   i s   s t i l l   t h e   s a m e   e ve n   t h o ug h   t h e   s uppl i e p r e s s ur e   h a s   b e e n   i n c r e a s e d.   F o r   e xa m pl e ,   a t   s upp l i e p r e s s u r e   50  kP a ,   t h e   b e ndi n a n g l e   u n de r w a t e r   c o m put e s h o w e a l m o s t   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       T w o - c ham be r s   s of t   ac t uat or   be ndi n an r o t at i ona l   pr op e r t i e s   . . . .   ( Muham m ad  R us y di   Muham m a R az i f )   675   do ub l e   v a l ue s   c o m pa r e t o   a i r   e n v i r o n m e n t   w i t h   t h e   v a l ue s   80º  a nd  41º   r e s pe c t i v e l y .   T h e   l a r ge b e n di ng  a n gl e   pe r f o r m a n c e   u n de r w a t e o c c ur   b e c a us e   of   pn e um a t i c   pr e s s u r e   i n s i de   t h e   a c t u a t o c ha m b e r   c a us e t h e   b uoy a n c y   e f fe c t   a n m a ke   t h e   a c t u a t o r ’s   w e i gh t   l i g h t e r .   I t   c o ul be   c o n c l ude t h a t   t h e   pe r f o r m a n c e   of  a c t ua t o r ’s   b e n d i n g   a ngl e   u nde r w a t e r   a l m o s t   do ub l e   c o m pa r e t o   t h e   s a m e   a c t u a t o i a i e n v i r o n m e n t .   In   F i gu r e   7(c ),   t h e   m e a s u r e m e nt   o f   a c t ua t o r   t i r o t a t i o n   h a s   b e e n   c o n duc t e d.   F r o m   o b s e r v a t i o n ,   t h e   r o t a t i o n   o f   s of t   a c t ua t o r   t i i n c r e a s e   a l m o s t   l i n e a a s   t h e   s upp l i e a i p r e s s ur e   i n c r e a s e .   T h e   a c t ua t o r   i s   a b l e   t r o t a t e   t o   90º  a t   52   kP a   s uppl i e p r e s s ur e   a n c o n t i n ue   t o   r o t a t e   u nt i l   m a x i m u m   1 50º  a s   s uppl i e p n e um a t i c   pr e s s u r e   a pp r o a c h e s   m a xi m u m   75  kP a .   I t   i s   m o r e   i nt e r e s t i n t o   kn o w   h ow   m uc h   t h e   s uppl i e p r e s s ur e   r e qui r e t o   ob t a i n   90º  r o t a t i o n   b e c a us e   t h i s   i s   t h e   c o n di t i o n   w h e r e   t h e   t i s t a rt   t o   c ha n c e   t h e   o r i e n t a t i o n   f r o m   v e r t i c a l   t o   h o r i z o nt a l .   I n   r o b o t i c s   a ppl i c a t i o n ,   t h e   i nt r o duc t i o n   o f   c a m e r a   a t   t h e   a c t u a t o r ’s   t i w o ul be n e f i t   i c o n t r o l l i n g   t h e   c a m e r a   v i s ua l   f i e l a r e a .       4.   C O N C LU S I O N     T h e   c o n t i n u a t i o n   s t udy   o n   t w o - c h a m b e r s   s of t   a c t ua t o r   h a s   b e e n   c o n duc t e fo r   b e n di n pe r f o r m a n c e   i n   a i r   a nd  w a t e r   c o m pa ri s o n   a s   w e l l   a s   t i r o t a t i o n.   B a s e on   s i m ul a t i o n   a n e xpe ri m e n t   s t udy ,   t h e   a c t ua t o s h o w s   a l m o s t   s i m i l a r   b e n d i n pe r f o r m a n c e   i s i m ul a t i o a n e xpe r i m e nt   w i t h   78 . 5 º  b e n d i n a ngl e   a t   m a x i m u m   7 kP a   s up pl i e p r e s s u r e .   A t   t h e   s a m e   a m o u n t   o f   s uppl i e pr e s s u r e ,   t h e   b e n d i n o f   s o f t   a c t ua t o i n di c a t e s   a l m o s t   do ub l e   i n   u n de r w a t e r   e n v i r o nm e nt   c o m pa r e t o   i n   a i r   e n v i r o n m e n t   d ue   t o   t h e   b uoy a n c y   e ffe c t .   In   t i r o t a t i o n   t e s t ,   t h e   a c t u a t o r   r e qu i r e 52  kP a   t o   c h a n ge   t h e   t i o ri e nt a t i o n   f r o m   v e r t i c a l   t o   h o ri z o n t a l .   Co n s i de r i n g   a l l   t h e   c ha ra c t e ri s t i c s ,   t w o - c h a m b e rs   s of t   a c t ua t o r   ha s   a   g r e a t   po t e nt i a l   t o   b e   us e i n   unde r w a t e r   a pp l i c a t i o n   s uc h   a s   f o r   m a ri n e   p r o pul s i o n   s y s t e m   f o r   e xa m pl e   i n   s e a r c h   a n r e s c ue   pur po s e   o f l oo v i c t i m .   It   i s   a l s o   s ugge s t e t o   pe r f o r m   m o r e   t e s t i ng  s u c h   a s   f o r c e   m e a s u r e m e n t   a n c o nt r o l   s y s t e m   f o r   t w o - c h a m b e r s   s o f t   a c t ua t o r   b e fo r e   i t   w o ul b e   i m pl e m e n t e d   i r e a l   s y s t e m .       A C K N O WL ED G E M EN TS   T h e   a ut h o r s   w o ul l i ke   t o   gi v e   s p e c i a l   t h a nks   t o   U n i v e r s i t i   T u n   H us s e i n   O nn   M a l a y s i a   (U T H M )   unde U T H M - T i e r   G ra n t   N o .   H 136  a n d   M i ni s t r y   of   H i gh e E duc a t i o n   (M O H E M a l a y s i a .       R EF ER EN C ES     [ 1]   M .   R a z i f ,   e t   a l . ,   A   R e v i e w   o D e v e l o pm e nt   o f   R o b o t i c   F i s h ,   J ou r na l   of   T r ans por t   Sy s t e m   E ngi ne e r i n g ,   v o l .   1,   pp .   12 - 22,   20 14.   [ 2]   Y .   B a r - c o he n ,   e t   a l . ,   B i o l o g i c a l l y   I ns pi r e I nt e l l i g e nt   R o bo t i c s ,   E l e c t r o ac t i v e   P ol y m e r   A c t u at or s   a nd  D e v i c e s v o l .   5051 ,   pp .   14 - 20 ,   2 003 .   [ 3]   H .   H .   H .   H u,   e t   a l . ,   D e s i g o f   3D   S w i m   P a t t e r ns   f o r   A ut o n o m ous   R o bo t i c   F i s h,   2006  I E E E / R SJ   I nt e r na t i ona l   C onf e r e nc e   on   I nt e l l i ge nt   R obo t s   an Sy s t e m s pp .   240 6 - 2411 ,   2006 .   [ 4]   M .   A r i y a nt o ,   e t   a l . ,   A nt hr o po m o r phi c   t r a n s r a di a l   m y o e l e c t r i c   ha n us i ng   t e n do n - s pr i ng   m e c ha ni s m ,   T E L K O M N I K A   T e l e c om m u ni c at i o C om put i n E l e c t r on i c s   a nd  C o nt r o l ,   v o l .   17 ,   pp .   5 37 - 548 2019 .   [ 5]   Z .   W .   Z .   W a ng ,   e t   a l . ,   A   m i c r o   bi o m i m e t i c   m a n t a   r a y   r o b o t   f i s a c t ua t e by   S M A ,   i 200 I E E E   I nt e r n at i on al   C onf e r e nc e   on   R o bot i c s   and   B i om i m e t i c s   ( R O B I O ) ,   pp .   180 9 - 1813 ,   200 9 .   [ 6]   Q .   S .   N g u y e n,   e t   a l . P e r f o r m a nc e   e v a l ua t i o o f   a i m pr o v e f i s r o bo t   a c t ua t e by   pi e z o c e r a m i c   a c t ua t o r s ,   Sm ar t   M a t e r i a l s   an S t r uc t ur e s ,   v o l .   19 ,   p p .   0 3503 0,   M a r   2 010 .   [ 7]   M .   R .   M .   R a z i f ,   e t   a l . ,   N o n - L i ne a r   F i n i t e   E l e m e nt   A na l y s i s   o f   B i o l o g i c a l l y   I ns pi r e d   R o bo t i c   F i n   A c t ua t e by   S o f t   A c t ua t o r s ,   A pp l i e M e c han i c s   a nd  M a t e r i al s ,   v o l .   528 ,   pp.   2 72 - 27 7,   201 4.   [ 8]   R .   E .   P a w i na n t o ,   e t   a l . ,   D e s i g a nd   F a b r i c a t i o o f   C o m pa c t   M E M S   E l e c t r o m a g ne t i c   M i c r o - A c t u a t o r   w i t P l a na r   M i c r o - C o i l   B a s e o P C B ,”   T E L K O M N I K A   T e l e c om m un i c a t i on   C om pu t i n E l e c t r on i c s   and   C on t r o l ,   v o l .   1 4,   2016 .   [ 9]   K .   S uz um o r i ,   e t   a l . ,   A   be nd i ng   pne um a t i c   r ubb e r   a c t ua t o r   r e a l i z i ng   s o f t - bo di e m a nt a   s w i m m i ng   r o bo t ,   i n   P r oc e e d i ngs ,   I E E E   I n t e r nat i o nal   C o nf e r e nc e   on   R o bot i c s   and   A u t o m at i on ,   p p.   49 75 - 4980 ,   200 7 .   [ 10]   R .   F .   S he p he r d,   e t   a l . ,   M ul t i g a i t   s o f t   r o bo t ,   i P r o c e e di ngs   o f   t he   nat i o na l   ac a de m y   of   s c i e nc e s ,   v o l .   108 ,   pp .   20400 - 20 403 ,   2011 .   [ 11]   D .   T r i v e di ,   e t   a l . ,   S o f t   r o bo t i c s :   B i o l og i c a l   i ns p i r a t i o n,   s t a t e   o f   t he   a r t ,   a nd  f ut ur e   r e s e a r c h,   A ppl i e bi oni c s   a nd   bi om e c han i c s ,   v o l .   5 ,   pp .   99 - 117 ,   200 8 .   [ 12]   M .   R .   M .   R a z i f ,   e t   a l . ,   T w o   c ha m be r s   s o f t   a c t ua t o r   r e a l i z i ng   r o bo t i c   gy m no t i f o r m   s w i m m e r s   f i n,   i I E E E   I nt e r n at i on al   C on f e r e nc e   on   R ob ot i c s   a nd  B i om i m e t i c s ,   pp .   1 5 - 20,   2014 .   [ 13]   A .   M .   F a udz i ,   e t   a l . ,   D e v e l o pm e n t   o f   F l e xi b l e   B r o nc ho s c o pe   D e v i c e   U s i ng   S of t   A c t ua t o r ,   i M e di c a l   I m a gi ng   T e c hnol o gy ,   S pr i ng e r ,   pp .   2 23 - 241 ,   201 5 .   [ 14]   I .   N .   A .   M .   N o r di n,   e t   a l . ,   “3 - D   f i n i t e - e l e m e n t   a n a l y s i s   o f   f i be r - r e i n f o r c e s o f t   be ndi ng   a c t ua t o r   f o r   f i ng e r   f l e xi o n,   i I E E E / A S M E   I n t e r na t i ona l   C on f e r e nc e   on  A dv a nc e I n t e l l i ge nt   M e c ha t r on i c s ,   p p.   12 8 - 133 ,   2 013 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   1 6 ,   N o .   2 N o v e m be r   2 01 9   :     66 9 - 67 7   676   [ 15]   H .   F .   S c hu l t e   J r ,   T he   c ha r a c t e r i s t i c s   o f   t he   M c K i bb e a r t i f i c i a l   m us c l e   ( 19 61)   T h e   A ppl i c a t i o o f   e x t e r na l   po w e r   i p r o s t h e t i c s   a nd  o r t ho t i c s ,”   N at i on al   A c a de m y   of   Sc i e nc e s - N at i ona l   R e s e ar c C ou nc i l ,   W as hi ng t on  D C A ppe ndi x   H ,   pp .   94 - 115 ,   196 1 .   [ 16]   A .   A .   M .   F a u dz i ,   e t   a l . ,   S o f t - A m phi bi o us   r o bo t   us i ng   t h i n   a n s o f t   M c K i bbe a c t ua t o r ,   I E E E / A SM E   I nt e r na t i ona l   C onf e r e nc e   on   on   A d v an c e I nt e l l i ge nt   M e c ha t r oni c s ,   pp .   981 - 986 ,   2017 .   [ 17]   A .   A .   M .   F a udz i ,   e t   a l . ,   M o de l i ng   a nd  f o r c e   c o nt r o l   o f   t hi s o f t   M c K i bbe a c t u a t o r ,   I n t e r na t i ona l   J ou r na l   of   A ut om a t i on   T e c hno l og y ,   v o l .   10,   p p.   48 7 - 493 ,   2 016 .   [ 18]   A .   A .   M .   F a udz i ,   e t   a l . ,   L o ng - L e gg e H e xa po G i a c o m e t t i   R o bo t   U s i ng   T h i S o f t   M c K i bbe A c t ua t o r ,   I E E E   R obot i c   a nd  A ut om at i on   L e t t e r s v o l .   3 ,   p p.   10 0 - 107,   2 018 .   [ 19]   S .   K u r um a y a ,   e t   a l . ,   D e s i g o f   t hi M c K i bbe m us c l e   a n m ul t i f i l a m e n t   s t r uc t ur e ,   Se ns o r s   and  A c t u at or s   A :   P hy s i c a l ,   v o l .   261 ,   pp .   66 - 74,   2 017 .   [ 20]   K .   S uz um o r i ,   e t   a l . D e v e l o pm e n t   o f   f l e xi b l e   m i c r o a c t ua t o r   a nd   i t s   a pp l i c a t i o ns   t o   r o bo t i c   m e c ha n i s m s ,   i n   I E E E   I nt e r n at i on al   C on f e r e nc e   on   R ob ot i c s   a nd  A ut om at i o n ,   pp .   162 2 - 16 27 ,   19 91 .   [ 21]   T .   R e hm a n,   e t   a l . ,   D e s i g n,   c ha r a c t e r i z a t i o n ,   a nd  m a n uf a c t ur i ng   o f   c i r c ul a r   b e l l o w s   pne um a t i c   s o f t   a c t ua t o r ,   T he   I nt e r n at i on al   J o ur n al   o f   A dv an c e M an uf a c t ur i ng   T e c hno l og y ,   v o l .   93 ,   pp .   4 295 - 430 4,   20 17 .   [ 22]   T .   R e hm a n,   e t   a l . ,   D e s i g a nd  A na l y s i s   o f   B e ndi ng   M o t i o i S i ng l e   a nd  D u a l   C h a m be r   B e l l o w s ,   J u r na l   T e k nol og i ,   v o l .   78 ,   pp .   1 7 - 23,   20 16 .   [ 23]   M .   S f a k i o t a k i s ,   e t   a l . ,   A e xpe r i m e nt a l   und ul a t i ng - f i de v i c e   us i ng   t h e   p a r a l l e l   b e l l o w s   a c t ua t o r ,   I E E E   I nt e r n at i on al   C on f e r e nc e   on   R ob ot i c s   a nd  A ut om at i o n ,   v o l .   3 ,   pp .   2 356 - 2362 ,   200 1.   [ 24]   I .   N .   A .   M .   N o r d i n ,   e t   a l . S i m ul a t i o ns   o f   t w o   pa t t e r ns   f i be r   w e a v e s   r e i nf o r c e i r ub be r   a c t ua t o r ,   J u r na l   T e k nol og i ,   v o l .   69 ,   pp .   1 33 - 138 ,   2014 .   [ 25]   S .   W a ki m o t o ,   e t   a l . ,   M i n i a t u r e   pn e um a t i c   c ur l i ng   r ubb e r   a c t u a t o r   g e ne r a t i ng   bi d i r e c t i o na l   m o t i o w i t o ne   a i r - s upp l y   t ube ,   A dv anc e R obo t i c s ,   v o l .   25 ,   pp .   1311 - 13 30 ,   2 011 .   [ 26]   A .   A .   M .   F a udz i ,   e t   a l . ,   D e v e l o pm e n t   o f   be ndi ng   s of t   a c t ua t o r   w i t d i f f e r e n t   br a i d e a ng l e s ,   I E E E / A S M E   I nt e r n at i on al   C on f e r e nc e   on   A dv anc e d   I n t e l l i ge nt   M e c ha t r o ni c s ,   p p .   1093 - 10 98,   2 012 .   [ 27]   K .   S uz um o r i ,   e t   a l . ,   L o ng   be ndi ng   r ubb e r   m e c ha ni s m   c o m bi ne c o nt r a c t i ng   a nd  e xt e nd i ng   t l u i d i c   a c t ua t o r s ,   I E E E   I nt e r n at i on al   C on f e r e nc e   on   I n t e l l i ge n t   R obo t s   and   S y s t e m s ,   pp .   44 54 - 4459 ,   2013 .       B I O G R A P H I ES   O F   A U T H O R S           D r .   M uha m m a R us y di   M uh a m m a R a z i f   o bt a i ne h i s   P hD   d e g r e e s   i i t he   f i e l o f   S o f t   R o bo t i c s   E ng i ne e r i ng   f r o m   U ni v e r s i t i   T e k no l o g i   M a l a y s i a ,   M a l a y s i a C ur r e nt l y   h i s   w o r ki ng   a s   a   l e c t u r e r   i n   F a c ul t y   of   E ng i ne e r i ng   T e c hno l o gy   o f   t he   U ni v e r s i t i   T un  H us s e i O nn  M a l a y s i a .   H i s   t e a c hi ng   a nd  r e s e a r c i nt e r e s t s   i nc l ud e   r o bo t i c s ,   m e c ha n i s m s ,   bi o i ns pi r e d ,   a nd  m e c ha t r o ni c s   de s i g n.   H e   ha s   b e e t h e   s e n i o r   r e s e a r c he r   o f   C y be r ne t i c s   R e s e a r c G r o up  U T H M   a nd  t h e   a f f i l i a t e   r e s e a r c he r   o f   S us t a i na bl e   T r a ns po r t   a n S a f e t y   S t udi e s   U T H M .   H e   i s   a   m e m b e r   o f   B o a r o f   E ng i ne e r   M a l a y s i a   ( B E M ) .           A s s oc .   P r o f .   I r .   D r .   A hm a ` A t hi f   M o hd  F a udz i   i s   t h e   d i r e c t o r   o f   C e nt r e   f o r   A r t i f i c i a l   I nt e l l i g e nc e   a nd  R o bo t i c s   ( C A I R O ) ,   U ni v e r s i t i   T e kno l o g i   M a l a y s i a ,   M a l a y s i a .   H e   r e c e i v e t h e   B .   E ng .   i C o m put e r   E ng i ne e r i ng ,   t he   M .   E ng .   i M e c ha t r o ni c s   a nd  A ut o m a t i c   C o nt r o l   f r o m   U ni v e r s i t i   T e kno l o g i   M a l a y s i a ,   M a l a y s i a   a nd  t he   D r .   E ng .   i S y s t e m   I nt e g r a t i o f r o m   O ka y a m a   U ni v e r s i t y ,   J a p a i 20 04 ,   200 6,   a nd  2 010  r e s pe c t i v e l y .   H e   w a s   a   V i s i t i ng   R e s e a r c F e l l o w   a t   T o k y o   I ns t i t ut e   o f   T e c hno l ogy   f r o m   2015  t o   20 17.   H e   i s   m a i nl y   e ng a g e i t he   r e s e a r c f i e l ds   o f   pne um a t i c   a c t ua t o r s ,   s o f t   m e c ha ni s m   a c t u a t o r s ,   hy dr a ul i c   a c t ua t o r s ,   a u t o m a t i o a nd  c o nt r o l   i n   i ndu s t r i a l   r o bo t s ,   b i o m e di c a l   a pp l i c a t i o ns   a n b i o - r o bo t i c s .   H e   i s   a   P r o f e s s i o na l   E ng i ne e r   ( P E ng ) ,   C ha r t e E ng i n e e r   ( C E ng )   a nd  m e m be r s   o f   I E E E   R o b o t i c s   a nd  A ut o m a t i o S o c i e t y   ( R A S ) .           D r .   I l i   N a j a a   A i m i   M o hd  N o r d i n   o bt a i ne d   he r   B .   E ng .   D e g r e e   i E l e c t r i c a l - M e d i c a l   E l e c t r o ni c s   E ng i ne e r i ng   a nd   P h . D   d e g r e e   i n   t he   f i e l o f   S o f t   R o bo t i c s   E ng i ne e r i ng   f r o m   U ni v e r s i t i   T e kno l o g i   M a l a y s i a ,   M a l a y s i a .   C u r r e nt l y ,   s he   i s   w o r ki ng   a s   a   l e c t ur e r   i t he   D e p a r t m e n t   o f   E l e c t r i c a l   E ng i ne e r i ng   T e c hno l o gy ,   F a c ul t y   of   E ng i ne e r i ng   T e c hno l o gy ,   U ni v e r s i t i   T un  H us s e i n   O nn  M a l a y s i a   ( U T H M ) .   H e r   m a i r e s e a r c i nt e r e s t s   a r e   i t h e   a r e a s   o f   E l e c t r o ni c s ,   S o f t   R o bo t i c s ,   R e ha b i l i t a t i o R o bo t i c s ,   M a c hi ne   L e a r n i ng   a nd  W i r e l e s s   M o ni t o r i ng .   S he   i s   c ur r e n t l y   t he   he a r e s e a r c he r   o f   C y be r ne t i c s   R e s e a r c G r o up  ( C R G )   i t he   U T H M ,   a   m e m b e r   o f   B o a r o f   E ng i ne e r   M a l a y s i a   ( B E M ) ,   I ns t i t u t e   o f   E ng i ne e r s   M a l a y s i a   ( I E M )   a nd  M a l a y s i a   B o a r o f   T e c hno l o g i s t s   ( M B O T ) .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       T w o - c ham be r s   s of t   ac t uat or   be ndi n an r o t at i ona l   pr op e r t i e s   . . . .   ( Muham m ad  R us y di   Muham m a R az i f )   677       M r .   T a r i R e hm a r e c e i v e hi s   B . E ng .   a nd  M . E ng .   de g r e e s   i I ndus t r i a l   E l e c t r o ni c   E ng i ne e r i ng   f r o m   N E D   U ni v e r s i t y   o f   E n g i ne e r i ng   a nd  T e c hno l o gy ,   K a r a c hi ,   P a ki s t a i 2 008  a nd  201 2   r e s pe c t i v e l y .   H e   i s   c ur r e n t l y   r e s e a r c c a n di d a t e   t o w a r ds   t h e   do c t o r a t e   de g r e e   a t   U n i v e r s i t i   T e kno l o g i   M a l a y s i a ,   S ku da i ,   M a l a y s i a .   H i s   r e s e a r c i nt e r e s t s   a r e   i n   t he   a r e a s   o f   s o f t   m e c ha ni s m ,   pne um a t i c   a c t ua t o r s   a n t he i r   a pp l i c a t i o ns   i n   b i o i ns pi r e d   m e d i c a l   r o bo t s .           D r .   D y a E ka s ha n t i   O c t o r i na   D e w i   i s   S e n i o r   L e c t ur e r   a t   S c ho ol   o f   B i o m e di c a l   E ng i ne e r i ng   a nd  H e a l t S c i e nc e s ,   F a c ul t y   o f   E n g i ne e r i ng ,   a nd  R e s e a r c F e l l o w   a t   I J N - U T M   C a r di o v a s c ul a r   E ng i ne e r i ng   C e nt e r ,   I ns t i t u t e   o f   H um a C e n t e r e E ng i n e e r i ng ,   U ni v e r s i t i   T e kno l o g i   M a l a y s i a ,   J o ho r   B a hr u ,   M a l a y s i a .   S h e   o bt a i ne he r   P hD   f r o m   B i o M e d i c a l   E n g i ne e r i ng ,   F a c ul t y   of   M e di c a l   S c i e nc e ,   U n i v e r s i t i   M e di c a l   C e nt e r   G r o ni ng e   U n i v e r s i t y   o f   G r oni ng e n ,   T h e   N e t he r l a nd s .   H e r   r e s e a r c i nt e r e s t s   i nc l ude   I m a g e - g ui de na v i g a t i o f o r   s ur g e r y ,   B i o m e di c a l   I m a g i ng ,   C o m put e r   V i s i o n ,   P ha n t o m s ,   a nd   C o m put a t i o na l   H um a n   M o de l s .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.